Habe versucht einen einfachen Sperrwandler aufzubauen, jedoch den Trafo selbst gewickelt. Vorgabe: EE20 Luftspalt 0,25 mm. (wo bekommt man sowas her, bzw kann ein Trafo aus einem Schaltnetzteil verwendet werden?) Hatte nur einen geteilten Ferritkern zur Hand s. Foto zum probieren. Schaltung aus Konverterbuch von J. Rehrmann. Einen 1,5 Volt zu 9 Volt mit Ferritstab habe ich aufgebaut und funktioniert wunderbar. Bei dieser Schaltung steigt der Strom mit Spannung und der Transistor wird warm. Spulenanschluesse habe ich vertauscht, jedoch ihne Erfolg. Welche Last muesste am Ausgang angschlossen werden?
Bernhard F. schrieb: > Hatte nur einen geteilten Ferritkern zur Hand s. Foto zum probieren. Ist gut genug. Als Luftspalt wird fürs erste ein einlegtes Stück Schreibpapier reichen, falls dein EE-Kern nicht ohnehin einen verkürzten Mittelsteg hat. Bernhard F. schrieb: > Welche Last muesste am Ausgang angschlossen werden? Im Leerlauf kann die Ausgangsspannung bei einem Sperrwandler sehr hoch werden, und davon macht man z.B. bei den Wandlern für Blitzgeräte gebrauch. Zwei Faktoren wirken limitierend: Zum einen ist das die maximale Kollektor-Emitter Spannung, die in der Praxis wahrscheinlich um einiges über dem Datenblattwert liegen wird, aber unabhängig davon ist die Sperrfähigkeit der Emitter-Basis-Diode entscheidend. Die liegt bei den gebräuchlichen Si-Transistoren ziemlich einheitlich bei gut 6V. D.h. mehr als 0,8V pro Windung kannst du bei deinem Design nicht erwarten. Zum Experimentieren solltest du einen kräftigeren Leistungstransistor auf einem kleinen Kühlkörper verwenden. Der BC337 reicht zwar für kleine Wandler aus, wenn die richtig dimensioniert sind, aber wenn das nicht der Fall ist, segnet dieser kleine Transistor doch schnell das Zeitliche. Unschön ist der gekammerte Spulenkörper. Dadurch ist die Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung schlecht, und das führt zu unnütz hohen Spitzenspannungen auf der Primärseite, die den Transistor stressen. Wenn deine Verwendung es zulässt, wenn es z.B. eine gemeinsame Masse auf der Eingangs- und Ausgangsseite gibt, kannst du die Sekundärwicklung auch ganz weglassen und die Schottkydiode direkt an den Kollektor des Transistors anschliessen,
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Danke "nachtmix" für deine Mühe, den Luftspalt von ca 0,3 mm habe ich rausgefeilt. Die Induktivitäten habe ich mit einem Megger LCR gemessen. L1 8/0,2 ca 8,3 uH L2 23/0,5 ca 65,4 uH L3 50/0,3 ca 447,6 uH Da ich Schaltnetzteile total interessant finde, geht`s nur ums experimentieren bzw Erfahrungen sammeln, d.h. keine Anwendung. Eigentlich hätte ich am Ausgang 12 Volt erwartet. Als Transistor habe ich jetzt einen 2N2243 mit Kühlstern von TI eingesetzt. Stromaufnahme bei 6 Volt Eingang ca 270 mA. Du schreibst ich könne die Sekundärwicklung ganz weglassen, da habe ich allerdings Verständnisprobleme. Ich dachte die Spannungserhöhung kommt durch das Verhältnis von Primärwichlung zu Sekundärwicklung von ungefähr 1:2 (23:50). Bilder von den Messpunkten habe ich angehängt. J. Rehrmann schreibt von ca 100 kHz, bei sind es jedoch 300 kHz. Bild eins: C2 = L1 ohne Punkt Bild zwei: Basis T1 Bild drei: Collector T1 ca 200 Volt ??!! Bild vier: L3 mit Punkt Bild fünf: D1 Bild sechs: Ua mit Elko 100 uF Bild sieben: Ua ohne Elko und ca 50 Ohm Last
Bernhard F. schrieb: > Ich dachte die Spannungserhöhung kommt > durch das Verhältnis von Primärwichlung zu Sekundärwicklung von ungefähr > 1:2 (23:50). Das zusätzlich. Aber wie du selbst gesehen hast, erreicht die Kollektorspannung im Abschaltmoment bedrohliche Werte. 200V sind für deinen Transistor durchaus realistisch. Mit dieser Sekundärwicklung und einer vernünftigen Konstruktion könntest du am Ausgang 400V erwarten! Das allein aufgrund der Tatsache, dass die Induktivität versucht den vorher fliessenden Strom aufrecht zu erhalten. Bei geringeren Ausgangsspannugen bis vielleicht 80V bietet es sich an, allein die Spannungsüberhöhung am Kollektor auszunutzen. Wenn du, wie hier, noch höher transformierst, diese hohe Spannung aber nicht ausnutzt, sinkt die Leistungsabgabe des Sperrwandlers, weil die Entmagnetisierung des Kerns länger dauert, und deshalb die Frequenz sinkt. Die Aufmagnetisierungszeit ist ja tendenziell konstant, weil der Magnetisierungsstrom immer annähernd zeitlinear von Null bis zu einem Spitzenwert steigt. I = U*t/L. Bei deiner Dimensionierung wäre die Stromanstiegsgeschwindigkeit knapp 6V/65µH = 92307 A/s. Der Spitzenwert des Stromes und der Abschaltmoment wird erreicht, wenn die Rückkopplung nicht mehr ausreicht den Transistor in der Sättigung zu halten. Entweder weil der Kern in die Sättigung gerät und folglich die Steuerspannung an der Basis zusammenbricht, oder weil der durch den Vorwiderstand begrenzte Steuerstrom für einen entsprechend hohen Kollektorstrom nicht mehr ausreicht. Wegen der Linearität des Stromanstiegs kann man aber sagen, dass der Kollektorspitzenstrom mindestens doppelt so hoch ist, wie die mittlere Stromaufnahme. Aus deinem Bild 2 kann man ja entnehmen, dass die Aufmagnetisierung etwa 2,8µs dauert, und nach obiger Überlegung erreicht der Kollektorstrom dabei einen Wert von ca. 258mA. Das passt allerdings nicht zu deinen gemessenen 270mA, denn danach sollte der Kollektorspitzenstrom etwa 600mA betragen. Über die Differenz kann man sich Gedanken machen, aber dazu müsste man die Lastbedingungen kennen und systematische Meßfehler vermeiden. Z.B. werden keine 6V mehr an den Eingangsklemmen des Wandlers sein, wenn das Amperemeter eingeschleift ist, und wenn der Kondensator C1 schlecht ist, oder ungünstig angebracht, entfalten die Impulsströme und Induktionspannungen ihre Wirkung bis hin zum Netzteil. Im Übrigen sieht man an der Basisspannung, dass an deinem Messaufbau etwas nicht stimmen kann! Daran ist nur zum Teil die schlechte Kopplung zwischen Primär und Sekundärwicklung Schuld. Wenn am Kollektor 200V an 23 Windungen erscheinen, sollte an der Basis mit 8 Windungen eine etwa 1/3 so hohe Spannung, also -60V auftreten. So hoch kann die Spannung an der Basis aber nicht werden, weil, wie ich im vorigen Beitrag schrieb, die Basis-Emitter-Diode bei gut 6V wie eine Zenerdiode leitet. Davon wird der Transistor auch heiss. Man sieht im Oszillogramm2 auch schön diese harte Begrenzung, aber das sollten etwa -6..-7V sein, und nicht, wie dein Scope verkündet, nur -1,72V. Du solltest unbedingt die Ursache dieser grossen Messfehler suchen und beseitigen! Im Übrigen ist die Schwingfrequenz zu hoch für so einen klapperigen Aufbau. Mach mehr Windungen drauf! Eine Verdoppelung sollte die Schwingfrequenz von 300kHz auf vernünftige 75kHz erniedrigen. Wenn du nur 50V oder weniger brauchst, solltest du auch auf die dumme Sekundärwicklung verzichten. Nutze den Platz lieber für die Primärwicklung und verschachtele die mit den Windungen der Steuerwicklung, indem du z.B beide Drähte gemeinsam wickelst, oder zuerst die halbe Windungszahl der Kollektorwicklung aufbringst, darüber dann die Basiswicklung und darüber die andere Hälfte der Kollektorwindungen. Denke auch dran, welche Sperrspannung die Schottkydiode am Ausgang und der Elko dort aushält! Wenn die Emitter-Basisdiode des Transistors weiterhin spannungsbegrenzend wirkt, solltest du sie mit einer schnellen Kleinsignaldiode 1N4148 oder so etwas hintereinander schalten. P.S.: Bernhard F. scrieb im Beitrag #4421969: > L1 8/0,2 ca 8,3 uH > L2 23/0,5 ca 65,4 uH > L3 50/0,3 ca 447,6 uH Diese Messung lässt auch zu wünschen übrig. Das Verhältnis n3/n2 = 50/23 lässt, falls die 65,4µH richtig sind, für L3 einen Wert von 309µH erwarten. Genauigkeit geht anders.
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